Produção e caracterização de proteínas quiméricas contendo fosfatases e módulo de ligação à celulose

• Autor(a) principal: Gonçalves, Larissa Martins
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-28032012-083445/
• topic: Acid phosphatase; Cellulose binding module; Chimera; Domínio de ligação à celulose; Enzimas; Enzymes; Fosfatase ácida; Paraoxonase; Paraoxonase; Quimeras

Introdução e Objetivos. Fosfatases são enzimas promissoras para aplicação na degradação de organofosforados. Por exemplo, a enzima paraoxonase 1 (PON1), associada à lipoproteína de alta densidade (HDL), hidrolisa lactonas, ésteres aromáticos e compostos organofosforados (OP) neurotóxicos. \"Módulos de ligação a carboidrato\" (CBM) têm diversas aplicações biotecnológicas. Nosso objetivo é a obtenção de proteínas quiméricas contendo fosfatases ligadas a um módulo de ligação de celulose, o que possibilitaria a imobilização dessas enzimas em suportes de celulose. Resultados. Como prova de conceito, uma proteína quimérica contendo uma \"fosfatase ácida\" (appA) de E.coli e CBM familia 2 (CBM2) de uma celulase de Xanthomonas axonopodis pv citri foi montada e produzida em E. coli como uma proteína recombinante solúvel. appA-CBM2 purificada demonstrou ser totalmente funcional exibindo atividade de ligação à celulose microcristalina (Avicel PH101) e atividade de fosfatase sobre p-nitrofenil fosfato. A ligação à Avicel evidenciou um comportamento de saturação descrito por uma \"constante de ligação\" (Kb) de 26 mg e um \"máximo de ligação\" (Bmax) de 4,45 U/µg. Além disso, a ligação de appA-CBM2 em Avicel foi maior em pH 2,5 e diminuiu acima de pH 6,5, como observado anteriormente para CBM2. Finalmente, o efeito de concentração de p-nitrofenil fosfato na atividade catalítica de appA-CBM2 e appA foi idêntico, exibindo um Km de 2,8 mM. Portanto, esses dados mostram que o conceito de uma proteína que combina as propriedades da fosfatase e do domínio de ligação à celulose é possível e funcional. De forma similar, os segmentos de DNA que codificam para o CBM2 e para a PON1 de Homo sapiens, foram fusionados resultando em um segmento que codifica para uma proteína quimérica (PON1-CBM2). PON1 nativa e PON1-CBM2 foram produzidas na forma solúvel e ativa em E.coli cepa Arctic. Embora não tenha sido viável sua purificação, estas enzimas foram caracterizadas. PON1-CBM2 liga-se em Avicel PH101 com um comportamento de saturação, descrito por uma constante de ligação (Kb) de 27 mg, valor idêntico àquele observado para appA-CBM2, o que sugere que o domínio CBM2 é igualmente funcional nestas duas enzimas quiméricas. PON1-CBM2 também exibe atividade paraoxonásica com Km similar àquele observado para PON1 nativa (1,3 mM), sugerindo que o \"domínio\" PON1 encontra-se totalmente funcional na enzima quimérica. Conclusão. Uma estratégia para a construção e expressão heteróloga em E. coli de PON1 e das enzimas quiméricas appA-CBM2 e PON1-CBM2 foi desenvolvida. As enzimas quiméricas mostraram-se totalmente funcionais e conservaram as propriedades de seus \"domínios\" constituintes.